為什么還經常發現新的元素
大家知道萬物是有哪些元素構成的嗎?在中國古代人們認為是井木水火土五種元素,可是隨著科技的不斷發達,人們已經發現了新的元素。元素周期表究竟能有多長?為什么還經常發現新的元素,其中的原因是什么呢?相信許多朋友們都不太了解,下面就小編來給大家解答一下疑惑吧。
2010年2月19日是天文學家哥白尼&ld;537歲&rd;生日。國際純粹與應用化學聯合會選擇在這天宣布,第112號元素正式以哥白尼命名,相應元素符號為,中文名&ld;鎶&rd;。
中國古代人們認為萬物是金木水火土五種東西構成的,古希臘人則以為是水火土木四種基本元素組成的。18世紀人們才逐漸認識并發現了真正的元素,1869年門捷列夫公布了元素周期表,有63種元素。此后新元素的研究一直是具有挑戰性的課題。今天已經發現了110多種元素,其中原子序數92(鈾)以后的元素不能穩定存在,只能人工合成。
核化學家西博格,第106號元素就是以他的名字命名的
1934年,意大利物學家費米用中子轟擊許多元素的原子核,發現絕大部分元素都能變成原子序數增加1的元素。元素周期表目前已擴展到118號元素。原子序數越大,核內靜電斥力越大,原子核也就越不穩定,合成也就越困難。例如,98號元素的半衰期為470年,100號為82天,105號為40秒,110號為86毫秒。
怎么樣才能人工合成新元素呢?主要有兩種方法。一種是俘獲反應:把鈾-238放入核反應堆中長時間照射,鈾吸收中子,再衰變產生質子數超過鈾的元素。93號到100號元素都是這樣合成的。其中就包括核反應堆、核武器的關鍵原料94號元素钚-239。
部分超鈾元素半衰期(柱形高度表示半衰期相對長短)
另一種是重離子熔合反應:用高速重離子轟擊合適的靶原子,讓它們在撞擊中破碎,熔合成不穩定的重原子核,產生出所需要的新元素。以德國亥姆霍茲重離子研究中心所合成的112號元素為例:先把鋅(30號元素)核制作出離子束流,在電磁場中加速到約為光速的10%,直接撞擊在鉛(82號元素)靶上。高速碰撞的結果是多數原子都粉碎了,但還有少量鋅核和鉛核熔合,形成112號元素。107到116、118號元素都是這樣合成的。中國科學院近代物研究所的蘭州重離子加速器也在進行這方面的研究工作,成功合成過
合成新元素的主要困難在于,每次碰撞實驗產生熔合的概率很小,必須進行大量的碰撞才能產生足夠多的新元素以供檢測。另外,超重元素半衰期極短,在指定的時間內得到的新元素數量非常少,監測儀器設備必須非常精密,能處大樣本數據。最后,實驗結果必須被其他同行獨立檢驗,能重復地得到相同結果,才能被認同并正式命名。所以你可能看到周期表有一些臨時命名的元素,如113號元素、118號元素還沒有得到正式命名。
元素周期表中前7個周期的元素都已經被找到。要想發現新元素必須在第八個周期中尋找了。目前德國亥姆霍茲重離子研究中心和俄羅斯杜布納聯合原子核研究所正在競賽,看誰先合成119號、120號,以及184號元素。看來元素周期表還遠沒有寫到盡頭呢,大自然藏著的奧秘還多著呢。